厦门大学：《仪器分析及实验技术》课程教学资源（PPT课件）第二章 分光光度法 Ultravilet-Visible Spectrometry

第二章分光光度法 Ultravilet- Visible Spectrometry

第 二 章 分 光 光 度 法 Ultravilet-Visible Spectrometry

研究物质在外,可见光区的分子收 光谱的分析方法称为紫外-可见分光光度法。 紫外—可见分光光度法是利用某些物质的 分子吸收200~800mm光谱区的辐射來进行分 析测定的方法。 这种分子吸收光谱产生于价电子和分子 道上的电子在电子能级间的跃气,广泛用于无 机和有机物质的定性和定量测定

研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收 光谱 的分析方法称为紫外-可见分光光度法。 紫外—可见分光光度法是利用某些物质的 分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分 析测定的方法。 这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨 道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于无 机和有机物质的定性和定量测定

2.1分子吸收光谱的产生 在分子中,除了电子相对于原子核的运动外 还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种 运动能量都是量子化的,并对应有一定能级。 下图为分子的能级示意图。 电子能级 振动能级 转动能级二

2.1 分子吸收光谱的产生 电子能级 振动能级 转动能级 在分子中，除了电子相对于原子核的运动外， 还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种 运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。 下图为分子的能级示意图

2.2有机化合物的电子光谱 2.2.1常用术语 生色团:能吸收UV-ⅥS的原子团或结构系统。 助色团:本身不吸收,但使生色团的吸收峰冋 长波方向移动,并増加其吸收强度。 红移:某些化合物经取代反应引入含有未共享 电子对的基团后,吸收的最大波长向卡波移动 这种效应称红移效应,这些基团称向红团。 兰移:某些发色团的碳原子端引入一些取代基 后,吸收的最大波长向短波方向移动。这种效 应称兰移效应,这些基团称向兰团

2.2 有机化合物的电子光谱 2.2.1 常用术语 生色团：能吸收UV-VIS的原子团或结构系统。 助色团：本身不吸收，但使生色团的吸收峰向 长波方向移动，并增加其吸收强度。 红 移：某些化合物经取代反应引入含有未共享 电子对的基团后，吸收的最大波长向长波移动， 这种效应称红移效应，这些基团称向红团。 兰 移：某些发色团的碳原子端引入一些取代基 后，吸收的最大波长向短波方向移动。这种效 应称兰移效应，这些基团称向兰团

2.2有机化合物的电子光谱 2.2.2能产生UV一ⅥS光谱的电子类型 A、形成单键的G电子一原子中的S、Px B、形成双键的π电子一原子中的Py、Pz电子 C、未成键的n电子一原子中的孤对电子 =元 C·0

2.2 有机化合物的电子光谱 2.2.2 能产生UV-VIS光谱的电子类型 A、 形成单键的电子—原子中的S、Px B、 形成双键的电子—原子中的Py、Pz电子 C、 未成键的n电子—原子中的孤对电子 C  • • • • • • O o o o o •=  =  o= n

2.2有机化合物的电子光谱 2.2.3主要讨论的跃迁类型 n σ远紫外—一近紫外区 丌*近紫外—可见光区 C、兀兀*近紫外—可见光区 D、电荷转移跃迁近紫外—可见光区内氧化 —还原过程,使波长增长 E、配位体场吸收可见光区 (d→d跃迁)

2.2 有机化合物的电子光谱 2.2.3 主要讨论的跃迁类型 A、 n * 远紫外—近紫外区 B、 n * 近紫外—可见光区 C、  * 近紫外—可见光区 D、电荷转移跃迁 近紫外—可见光区内氧化 —还原过程，使波长增长 E、配位体场吸收 可见光区 （d d 跃迁）

2.2有机化合物的电子光谱 在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物 的吸收带主要由σ->σ*、π>π*、n>σ* n->π*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的吸 收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即d-d跃 迁和f—f跃迁)产生。 二二反键轨道 能量 a↓a n非键轨道 π成键轨道 σ成键轨道 入/nm 300 400 各种电子跃迁相应的吸收和能量示意图

2.2 有机化合物的电子光谱 在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物 的吸收带主要由→*、→*、n→*、 n→*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的吸 收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃 迁和f—f跃迁）产生。 各种电子跃迁相应的吸收和能量示意图 能 量 /nm *反键轨道 *反键轨道 n非键轨道 成键轨道 成键轨道 → * → *  → * n→ * → * n→ * 200 300 400

2.2有机化合物的电子光谱 2.2.4光的吸收定律 朗伯定律A=1ogIo/It=2- logIt=KL 当入射光强度和溶液浓度一定时,溶液的 吸光度与溶液的厚度成正比。 比尔定律A=bc(A=abc) 当入射光强度和溶液层厚度一定时,溶液 的吸光度与溶液的浓度成正比

2.2 有机化合物的电子光谱 2.2.4 光的吸收定律 朗伯定律 A = logI0/It = 2-logIt = KL 当入射光强度和溶液浓度一定时，溶液的 吸光度与溶液的厚度成正比。 比尔定律 A = bc (A = abc) 当入射光强度和溶液层厚度一定时，溶液 的吸光度与溶液的浓度成正比

2.3分光光度计 紫外可见分光光度计的基本结构是由五个 部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器 和信号指示系统。 光源一·单色器一·吸收池→检测器→读出

2.3 分光光度计 紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个 部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器 和信号指示系统。 光源 单色器 吸收池 检测器 读出

2.3分光光度计 2.3.1光源 对光源基本要求:足够光强、稳定、连续辐 射且强度随波长变化小。 分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气 体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区。 A、白炽光源:钨灯、碘钨灯 波长:320-2500nm B、气体放电光源:氢灯、氘灯 波长:200-350nm

2.3 分光光度计 2.3.1 光源 对光源基本要求：足够光强、稳定、连续辐 射且强度随波长变化小。 分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气 体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区。 A、白炽光源：钨灯、碘钨灯 波长：320-2500nm B、气体放电光源：氢灯、氘灯 波长：200-350nm